`break` 和 `continue`

break 和 continue 允许你在循环内部进行“跳转”。

早期的程序员直接编写处理器，使用数字 操作码 作为指令，或者使用 汇编语言，它可以翻译成操作码。这种类型的编程是最底层的。例如，许多编码决策通过在代码中直接“跳转”到其他地方来实现。早期的高级语言（包括 FORTRAN、ALGOL、Pascal、C 和 C++）通过实现 goto 关键字来复制这种做法。

goto 使得从汇编语言转向高级语言的程序员更加舒适。然而，随着我们积累了更多经验，编程社区发现无条件跳转会产生复杂和难以维护的代码。这对 goto 产生了很大的反感，大多数后来的语言都避免了任何形式的无条件跳转。

Kotlin 提供了一种受限制的跳转，即 break 和 continue。这些与循环结构 for、while 和 do-while 相关联，你只能在这些循环内部使用 break 和 continue。此外，continue 只能跳转到循环的开始处，break 只能跳转到循环的结束处。

实际上，在编写新的 Kotlin 代码时，很少使用 break 和 continue。这些特性是早期语言的产物。尽管它们偶尔会有用，但在本书中，您将了解到 Kotlin 提供了更优越的机制。

这里有一个包含 continue 和 break 的 for 循环的示例：

// BreakAndContinue/ForControl.kt
import atomictest.eq

fun main() {
  val nums = mutableListOf(0)
  for (i in 4 until 100 step 4) { // [1]
    if (i == 8) continue          // [2]
    if (i == 40) break            // [3]
    nums.add(i)
  }                               // [4]
  nums eq "[0, 4, 12, 16, 20, 24, 28, 32, 36]"
}

示例将 Int 聚合到可变的 List 中。在 [2] 处的 continue 跳回循环的开始，即 [1] 处的大括号。它在下一次循环迭代开始时“继续”执行。请注意，在 for 循环体中 continue 后面的代码不会被执行：当 i == 8 时不会调用 nums.add(i)，因此在结果 nums 中看不到它。

当 i == 40 时，[3] 处的 break 被执行，通过跳转到其作用域的结尾处（[4] 处）“跳出”了 for 循环。以 40 开头的数字不会被添加到最终的 List 中，因为 for 循环停止执行。

第 [2] 行和 [3] 行是可以互换的，因为它们的逻辑没有重叠。尝试交换这两行并验证输出是否不会更改。

我们可以使用 while 循环重写 ForControl.kt：

// BreakAndContinue/WhileControl.kt
import atomictest.eq

fun main() {
  val nums = mutableListOf(0)
  var i = 0
  while (i < 100) {
    i += 4
    if (i == 8) continue
    if (i == 40) break
    nums.add(i)
  }
  nums eq "[0, 4, 12, 16, 20, 24, 28, 32, 36]"
}

break 和 continue 的行为保持不变，就像 do-while 循环一样：

// BreakAndContinue/DoWhileControl.kt
import atomictest.eq

fun main() {
  val nums = mutableListOf(0)
  var i = 0
  do {
    i += 4
    if (i == 8) continue
    if (i == 40) break
    nums.add(i)
  } while (i < 100)
  nums eq "[0, 4, 12, 16, 20, 24, 28, 32, 36]"
}

do-while 循环总是至少执行一次，因为 while 测试位于循环的末尾。

// BreakAndContinue/ForLabeled.kt
import atomictest.eq

fun main() {
  val strings = mutableListOf<String>()
  outer@ for (c in 'a'..'e') {
    for (i in 1..9) {
      if (i == 5) continue@outer
      if ("$c$i" == "c3") break@outer
      strings.add("$c$i")
    }
  }
  strings eq listOf("a1", "a2", "a3", "a4",
    "b1", "b2", "b3", "b4", "c1", "c2")
}

带有标签的 continue 表达式 continue@outer 返回到标签 outer@。带有标签的 break 表达式 break@outer 找到了名为 outer@ 的块的结尾，并从那里继续执行。

标签适用于 while 和 do-while：

// BreakAndContinue/WhileLabeled.kt
import atomictest.eq

fun main() {
  val strings = mutableListOf<String>()
  var c = 'a' - 1
  outer@ while (c < 'f') {
    c += 1
    var i = 0
    do {
      i++
      if (i == 5) continue@outer
      if ("$c$i" == "c3") break@outer
      strings.add("$c$i")
    } while (i < 10)
  }
  strings eq listOf("a1", "a2", "a3", "a4",
    "b1", "b2", "b3", "b4", "c1", "c2")
}

WhileLabeled.kt 可以重写为：

// BreakAndContinue/Improved.kt
import atomictest.eq

fun main() {
  val strings = mutableListOf<String>()
  for (c in 'a'..'c') {
    for (i in 1..4) {
      val value = "$c$i"
      if (value < "c3") {     // [1]
        strings.add(value)
      }
    }
  }
  strings eq listOf("a1", "a2", "a3", "a4",
    "b1", "b2", "b3", "b4", "c1", "c2")
}

这种写法更加易于理解。在第 [1] 行，我们只添加（按字母顺序）位于 "c3" 之前的 String。这与在先前版本的示例中到达 "c3" 时使用 break 的行为相同。

break 和 continue 往往会创建复杂且难以维护的代码。虽然这些跳转比“goto”更文明，但它们仍然会中断程序流程。没有跳转的代码几乎总是更容易理解的。

在某些情况下，您可以显式地编写迭代的条件，而不是使用 break 和 continue，就像我们在上面的示例中所做的那样。在其他情况下，您可以重构代码并引入新的函数。如果您将整个循环或循环体提取到新的函数中，则可以用 return 替代 break 和 continue。在接下来的部分函数式编程中，您将学会编写清晰的代码，而无需使用 break 和 continue。

考虑替代方法，并选择更简单和更易读的解决方案。这通常不会包括 break 和 continue。

练习和解答可在 www.AtomicKotlin.com 找到。

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